李广他们出发之后，卫青随即传下命令：其余的人马适当放慢行进速度，两天的路程三天走完。这是约定好的，就是为了尽可能地给东路迂回的一万人马留出时间。按说戈壁中缺草少水，多走一天也是非常危险的，好在他们有武刚车，已经带足了十天的补给。
三天之后，刚刚行军到戈壁北缘的西路汉军，不出所料地遭遇上了单于主力。对方早已列阵以待，卫青则立刻命令一千辆武刚车连环结阵，固护住己方的营盘。
卫青的五万人，李广和赵食其带走了一万，武刚车中有一万，他手里可以调度的轻骑兵还有三万。这三万人轮流出战，每次一支五千人的旋刀纵队突入敌阵搅杀，其余人马则留在连环阵中休息。
对方有八万之众，一柄五千人的旋刀就像是用一柄小刀子去划一块大肉，攻击力还是不太够的，何况西路汉军的旋刀也没有霍去病的那么锋利，每次搅杀下来，歼敌的数量少于霍氏旋刀，而自身的损伤又多于霍氏旋刀。但这也是不得已的事情，因为西路汉军这边，并没有像霍去病那么锋利好使的“刀尖”。
一个“刀尖”最重要的能力，就是要在瞬息万变的战场上，准确判断出下一次冲锋的方位，也就是说，必须看得出敌人此刻的要害是在哪里，而这个能力没有人能跟霍去病相比。两把旋刀一起上呢？各打各的也是容易出乱子的，必须统一指挥，而同时驾驭两把旋刀，至今也只有霍去病一个人能够做到。其实很多人都觉得，旋刀冲锋的原理虽然很简单，可就是实在太险了！那么薄的队列，难道不怕被夹了心吗？那么小的刀尖，难道不怕被削了头吗？这些人说得都对，确实是很险、确实是很难驾驭，这就是为什么只出了一个霍去病。
战斗一直在进行着，西路军的“刀尖”们，带领着他们的旋刀一次次地贯穿敌阵，不停地划来划去……但是这幅场景，却不时地让卫青在心中暗自摇头。
“总是差一点火候，总是差一点而划不着让敌人最难受的地方……”
兵法里有“虚实”与“奇正”，也有“势”与“节”，问题是纸上谈兵当然容易，真的到了战阵之中，一个当刀尖的一线指挥者却是不可能如此洞若观火的。一眼看出去四面八方全是骑在马上的人，连个居高临下的视角都没有，再加上马嘶人喊、刀箭纷纷，一般人哪还分得清什么虚实、什么奇正？哪还顾得上什么是势、什么是节？恐怕也就只能一味冲杀了。
所以说兵家有天生的成分，他们就是有一种特殊的感觉。比如同样是看到有一片敌人正在收缩集结，他们打眼一看就能判断其集结的程度，如果只有三四成，他们就会说这正是正面冲击的好时机，别喂粟了直接冲锋吧，而其他的人却不免会耽误片刻时间，按部就班地先喂粟再冲锋；如果敌人已经集结了五六成，他们就会想到稍微绕一下、从侧面冲进去更好，而其他的人则是赶上什么方向就是什么方向。可能他们只是比别人多想了一点点而已，角度与别人区别了一点点而已，可是在纷纷战阵之中，就是这些“一点点”恰好符合了“势”与“节”，也就决定了最终效果的巨大差别。
看着这些总是欠点儿火候的刀尖，卫青真有恨不能亲自上去的冲动，但是他不能动，他不能像霍去病那样做，他们两人的身份和思路都是不一样的。卫青是三军主帅，必须首先立于不败之地，不能让某一支旋刀的输赢影响了大局；而霍去病那种“常与壮骑先其大军”（见《史记》）的做法，虽然更加凌厉，可是他自己太危险了，说到底他没有给自己也没有给全军留后路，如果他一旦阵亡，全军不问可知……这种事是卫青做不出来的。
目前伊稚斜的兵力是卫青的两倍，自然，匈奴人也组织了纵队冲锋，然而面对武刚车结成的连环阵，面对连环阵向外射出的密集弩箭，他们的纵队冲锋基本上是无计可施。激战了半日之后，眼看太阳已过中天，伊稚斜和卫青的心里都是暗暗焦急。
伊稚斜着急的是：“这连环阵实在是坚不可摧，汉军简直相当于自带了一座城池！他们大可以轮流出战，其余人马能在阵中得到充分休息，我们可没有这个条件！本来刚开战时，汉军是远道而来，我们是以逸待劳，他们的状态明显不如我们，可是打到此刻，他们的状态已经强于我们了！本应该速战速决的战斗，没想到却已拖到了现在！越往后拖，对我们只能是越发不利……”
而卫青焦急的则是：“去东路迂回的那一万人马，为何还没有出现在指定的位置？李广和赵食其怎么回事？他们跑到哪里去了！尽管我们占着上风，尽管匈奴人拿连环阵没有什么办法，然而在一比二的兵力下，最多就是慢慢消耗着对方，没有围合是不可能有更多歼灭的！”
李广他们的东路军迟迟不能出现，卫青只能不断拖延着时间，一面慢慢消耗着敌人，一面继续等待。周围的人只看到大将军镇静如常，却没有注意到他其实不时地望向东北，那正是李广和赵食其应该出现的方向！如果此时他们能突然出现在单于阵后，让匈奴人腹背受敌，两相夹击之下，此战马上就可以全胜了！
然而，直到日头西坠，东北方向一直都没有出现汉军的身影。
接近黄昏时，戈壁上骤然刮起了大风，一时间沙石扑面，天昏地暗，能见度极差。
“这是一个合围的机会！”卫青敏锐地抓住了这个机会，下令连环阵中所有人马尽数冲出，从两翼包围匈奴阵地，终于成功地构成了围合。
此时的天色已经昏黑，看不清楚旗令，旋刀冲锋已经不那么好用了，而刀尖的推进速度一旦不够快，两军就会逐渐地陷入混战，一旦陷入混战，战损比就不会那么理想了。
当然，如果李广和赵食其这时候能够出现，也还是一个非常好的时机，可是卫青望着黑红色的天幕，心里暗暗叹了口气：“这种天气，李广他们能赶来会合的可能性，只能是越发小了……”
在汉军的围合刚刚形成时，单于伊稚斜就已经走了，因为他知道自己今天已经无望取胜了。
赵信更是对他说道：“汉军只要有武刚车阵，就已经立于不败之地，眼看着他们又围合了上来，继续留在此地的话，大单于自身的风险还是太大了些……”
伊稚斜明白，身为单于，他必须首先保证自身的安全，然后再图变计，便道：“那么，我可以先悄悄地离开，但主力仍留在这里跟汉军耗着，就算落于下风，但兵力毕竟是他们的两倍，卫青他一时也吃不下去！”
赵信接口道：“大单于放心，这边大体可以维持住不胜不败的局面。寘颜山下的赵信城中存有粮草，也还有一部分后备力量可以调来增援，到时候汉军也该折损过半，我们就好打了！”
可是他们没有想到，伊稚斜前脚刚刚悄悄地溜走，后脚就被汉军察觉了。说来也是有些巧合，汉军刚刚合围时，曾见到有几百名匈奴人从西北面突围而去，当时在沙暴中根本看不清楚，汉军也没有派兵去追，没想到不久之后却从俘虏口中得知，半个时辰前突围而走的，竟然就是伊稚斜本人！
闻听此报，卫青不假思索，立刻派出两千精骑向西北方向追赶。
眼看着两千汉军向大单于的方向追去，留在战场上的赵信等匈奴头领被吓出了一身冷汗，“大单于随身没带多少人啊，汉军怎么这么快就知道他走了呢！”
于是他们立刻分兵一万，紧追这两千汉军而去，此刻他们也顾不上多想了，毕竟保卫单于是最重要的事情。
本来单凭俘虏的口供，卫青还不能确定单于是不是真的走了，但匈奴人这一分兵，反而验证了这一点。可是，前面的汉军只有两千人，此时该派多少人去增援呢？你派一万，他可以再派两万，你再派两万，他再派三万，成了夹层饼了！
就在转瞬之间，卫青做出了决定：“连环阵留在原地，其余兵力马上离开，全体向西北追击！”
确实，仗打到这个地步，无论全军追击还是全部留下都不是最优方案。如果选择前者，首先武刚车跟不上轻骑兵的速度，而且敌人必将全部尾追不放，那是非常被动的。如果选择后者呢，那就没有可能擒住单于，而且汉军在黑夜中也无力吃掉这么多的敌人，寄希望于李广和赵食其前来会合呢？恐怕已经很难指望了。
在这种处境下，卫青找到的是一个折中的最优方案，轻骑兵全部追击，却又把武刚车阵留在原地，继续吸引敌人的进攻。这样做的好处有三个：首先这样使得敌人只能分兵两路，汉军的压力就减轻了；第二，汉军有追上并擒住单于的可能性；第三，留在原地的武刚车阵本身是立于不败之地的，而万一李广他们还能前来会合，那么还可以吃掉留下来的敌人。
事实证明了卫青的判断。此时匈奴大军的建制其实并未打乱，但是看到汉军的主力紧追自己的单于而去，他们的军心立刻先乱了！于是匈奴人只得在匆忙中再次分兵，又分出一半尾随汉军而去。不用说，这部分匈奴军队在途中被汉军大举截杀，是损伤最为惨重的。这种截杀是很好实施的，用不着纵队冲锋，只需要在每个地形略为狭窄的地方，安排下四五百人的几排弩阵就可以了。
而留下来继续围攻连环阵的那些匈奴人，也没有太强的战斗意愿了。在赵信的组织下，他们又尝试了若干次进攻，但每次还是被强弩射回，也都很清楚此阵根本啃不动，再进攻只是白白损失人马而已。快到天明的时候，赵信终于做出了退兵的决定。连环阵虽然始终没有等到李广他们的会合，但是自身确实没有受到什么损失。
至于汉军的大举追击，更是完全出乎伊稚斜的意料之外，他没有想到汉军这么快就追了上来，而且就在自己的身后紧咬不放，一夜工夫追出了二百来里！他本来只是想静悄悄地独自撤退，这下子却变成了张惶失措地亡命逃窜，本想回后方调动粮草和增援部队，现在也全都谈不上了，只顾得上没日没夜地一路奔逃。
伊稚斜逃得实在太狼狈，以至于数日间跟自己的主力部队完全失去了联系，他的主要部下都以为他已经死了！国不可一日无主，那就得推举新的单于，按照匈奴制度，单于下面是左右贤王，再下面是左右谷蠡王，此时其他人皆不在，以右谷蠡王为最大，于是右谷蠡王就自立为单于。只可惜这个新单于还没等屁股坐热，伊稚斜就又联系上了！部众们还是拥护旧单于的居多，新单于一看势不得已，只好又赶紧退位……总之这几天里，匈奴人内部完全是狼狈不堪、乱作一团。